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小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50 m,倾...

小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=050 m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=005 Ω的电阻。在导轨间长d=056 m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=20 T。质量m=40 kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=024 m。一位健身者用恒力F=80 N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=08,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量。求

1CD棒进入磁场时速度v的大小;

2CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小;

3在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。

 

(1)2.4 m/s (2)48 N (3)64 J 26.88 J 【解析】 试题分析:(1)由牛顿定律① 进入磁场时的速度② (2)感应电动势③ 感应电流④ 安培力⑤ 代入得⑥ (3)健身者做功⑦ 由牛顿定律;⑧ CD棒在磁场区做匀速运动 在磁场中运动时间⑨ 焦耳热⑩ 【学科网考点定位】法拉第电磁感应定律;牛顿第二定律;功 【名师点睛】此题是关于电磁感应现象中的力及能量的问题。解题时要认真分析物理过程,搞清物体的受力情况及运动情况,并能选择合适的物理规律列出方程解答;此题难度中等,意在考查学生综合运用物理规律解题的能力。  
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考点分析:
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在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源,能持续水平向 右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h。

1若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;

2求能被屏探测到的微粒的初速度范围;

3若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系。

 

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某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为06 A、内阻约为01 Ω的电流表。采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5 Ω。

1测R1阻值的最优连接方式为导线连接______填a或b、导线连接______填c或d

2正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为______Ω。

U/A

040

080

120

160

200

240

I/A

009

019

027

035

044

053

3已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1,若测R2的阻值,则最优的连线应选_____填选项

A连接a,连接c         B连接a,连接d

C连接b,连接c         D连接b,连接d

 

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某同学在探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤ab探究求合力的方法实验。在保持弹簧伸长100 cm不变的条件下,

1)若弹簧秤ab间夹角为90°,弹簧秤a的读数是    N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为  N

2)若弹簧秤ab间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数       、弹簧秤b的读数    (填变大变小不变)。

 

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如图所示为赛车场的一个水平梨形赛道,两个弯道分别为半径R="90" m的大圆弧和r="40" m的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心OO'距离L="100" m。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的225倍。假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g="10" m/s2=314),则赛车

A. 在绕过小圆弧弯道后加速

B. 在大圆弧弯道上的速率为45 m/s

C. 在直道上的加速度大小为563 m/s2

D. 通过小圆弧弯道的时间为585 s

 

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如图所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为010 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开,平衡时距离为012 m。已测得每个小球质量是,带电小球可视为点电荷,重力加速度,静电力常量,则

A两球所带电荷量相等

BA球所受的静电力为10×10-2 N

CB球所带的电荷量为

DA、B两球连线中点处的电场强度为0

 

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